En compressant de l'hydrogène à de très basses températures, des scientifiques américains affirment être parvenus à le transformer en métal solide, ce qui pourrait permettre de créer un matériau supraconducteur à des températures ambiantes et ouvrir de nouvelles possibilités dans le domaine des transports et de la conquête spatiale. Explications.
Un texte d'Alain Labelle
Les scientifiques théorisent sur la création d’hydrogène métallique depuis les années 1930. Si sa mise au point se confirme, cela aidera la communauté scientifique à répondre à certaines questions fondamentales sur la nature de la matière et peut-être même révolutionner nos vies.
« C'est le Saint-Graal de la physique à haute pression. C'est le tout premier échantillon d'hydrogène métallique sur terre. Quand vous le regardez, vous regardez quelque chose qui n'a jamais existé auparavant.» - Le professeur Isaac Silvera, Université Harvard
Le professeur Isaac Silvera, Université Harvard
Les travaux des chercheurs Thomas D. Cabot, Isaac Silvera et Ranga Dias de l’Université Harvard sont publiés dans la revue Science.
L’expérience
La technique utilisée consiste à comprimer l’hydrogène entre deux minuscules pointes de diamant jusqu’à des pressions dépassant celles régnant au centre de la Terre, c’est-à-dire 495 gigapascals (GPa). C’est grâce à ces pressions extrêmes que l’hydrogène moléculaire solide se fractionne, les molécules dissociées se transformant en un hydrogène atomique qui prend la forme d’un métal.
Cette transformation réussie de l’atome d’hydrogène ne convainc pas tous les acteurs du milieu. Certains autres chercheurs, comme Mikhail Eremets, de l’institut allemand Max-Planck, et Paul Loubeyre, du commissariat français à l’énergie atomique, pensent que l’atteinte de la pression revendiquée est difficile à croire.
Jusqu’à aujourd’hui, aucune équipe n’était parvenue à dépasser les 350 GPa. Ils doutent même que l'hydrogène soit passé à l'état solide.
À ce jour, les chercheurs n’ont réalisé qu’une seule mesure. D’autres mesures doivent être tentées dans les prochains mois afin de confirmer ces résultats.
Vers de nouveaux matériaux
« L’une de nos prédictions est que l’hydrogène métallique est métastable », explique le professeur Silvera.
«Cela signifie que si vous retirez la pression, il restera métallique, un peu comme les diamants qui se forment à partir de graphite sous une chaleur intense et la pression, mais restent des diamants lorsque cette pression et la chaleur sont supprimées.» - Le professeur Isaac Silvera
Le professeur Isaac Silvera
La mise au point d’un matériau supraconducteur à la température ambiante pourrait changer complètement nos systèmes de transport, par exemple, en rendant possible la lévitation magnétique de trains haute vitesse ou en augmentant les performances de la voiture électrique.
Ce matériau pourrait également apporter des améliorations importantes dans la production et l’entreposage de l'énergie.
En outre, l’hydrogène métallique pourrait révolutionner l’exploration spatiale en permettant de propulser des charges beaucoup plus lourdes, grâce à une capacité renforcée des équipements des fusées.
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